Геохимия циркона габброидов

Экспериментальные работы свидетельствуют о высокой растворимости циркона в базитовом расплаве, что затрудняет его кристаллизацию в области тех концентраций циркония, которые наблюдаются в габброидах и базальтах. В то же время многочисленные данные указывают на обычное присутствие в габброидах первичных цирконов, кристаллизовавшихся из магматического расплава на разных стадиях его эволюции. Геохимические особенности цирконов помогают разобраться в их генезисе.

Большая часть изученных габброидов древнее 370 млн лет, за исключением габбро Магнитогорского и Сыростанского массивов (около 330 млн лет), где они ассоциированы с гранитоидами того же возраста. Величина отношения U/Th в цирконах габброидов изменяется от 1 до 5 при колебаниях содержания урана от 60 до 1000, тория - от 30 до 400 г/т (рис. 10.3). Значение отношения U/Th наиболее изменчиво в цирконе из роговообманкового габбро к513 Черноисточинского массива, цирконы из габбро-норита Восточно-Хабарнинского массива отличаются высоким (около 4) и сравнительно устойчивым значением отношения U/Th, а из монцогаббро Сахаринского массива - более низким (около 2). Две разновидности цирконов возрастом 378 и 420 млн лет из оливинового габбро-норита к1830 (табл. 10.3) характеризуются сходным значением отношения U/Th.

Содержание лантана в цирконах из габброидов варьируется от 0.01 до 100 г/т и в большинстве проб прямо связано с содержанием урана. Повышенным содержанием La отличается циркон из габбро к513, а низким - из монцогаббро к1837; для пород наблюдается обратная картина: высокое содержание лантана - в пробе к1837, а низкое - в пробе к513. Относительная независимость редкоэлементного состава циркона от состава вмещающей его породы - довольно обычное явление.

Содержание гафния в рассматриваемых цирконах изменяется от 0.6 до 1.3% при широких вариациях значения отношения Hf/U (см. рис. 10.3). Самые низкие концентрации гафния зафиксированы в древних цирконах из габбро-норита к1835 и в габбро Сыростанского массива. В последнем, а также в габбро к513 отмечаются и самые большие вариации значения отношения Hf/U. В целом можно говорить о наличии прямой корреляции между содержаниями U и Hf в цирконе. В большинстве проб разброс величины отношения La/Lu достигает 2-3 порядков, что свидетельствует о генетической гетерогенности цирконов. Отношение La/Lu положительно коррелирует с содержанием урана.

Близкие в генетическом отношении габброиды часто содержат цирконы, заметно различающиеся содержанием рассеянных элементов. В цирконе из габбро Платиноносного пояса к513 содержание урана колеблется в широких пределах, тяготея к сравнительно высоким значениям. Соответственно они отличаются и более высоким значением отношения La/Lu по сравнению с цирконами из габброидов Сахаринского и Восточно-Хабарнинского массивов (рис. 10.4). Офиолитовое габбро к934 Рефтинского массива содержит устойчивые по составу цирконы с умеренным содержанием урана и повышенным Hf. Цирконы из богатого калием габбро Сыростанского массива образуют две группы с низким (20-30 г/т) и высоким (> 1000 г/т) содержанием урана. При сходном общем виде спайдерграмм в большинстве цирконовых популяций с положительной аномалией Ce в пробах к513, к934, к1830 эта аномалия выражена не столь отчетливо или не проявлена вообще, что свойственно преобразованным или постмагматическим цирконам. Разновозрастные цирконы из одной и той же пробы нередко характеризуются сходным распределением элементов-примесей. Примером могут служить цирконы возрастом 384 и 1450 млн лет из габбро-норита к1835 или цирконы возрастом 420, 540 и 1300 млн лет из габбро к513.

Сравнение спайдерграмм цирконов и включающих их габброидов показывает, что цирконы выступают концентраторами таких элементов, как уран, торий и тяжелые лантаноиды, содержание этих элементов в цирконе на несколько порядков превышает таковое в породе (рис. 10.5).